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污水处理厂自动控制系统的设计与实现

闫西宁  
【摘要】:污水处理是控制环境污染的重要措施,具有广泛和深远的意义。然而污水处理过程是一个复杂的非线性、多变量的控制过程,传统的污水处理厂的控制多采用常规的仪表控制,以手动控制为主,依靠操作工人的知识和经验。这种方式水处理质量不稳定,劳动生产率低,系统信息分散。 本文针对污水处理场实际应用需要,从综合自动化系统的完整性、可靠性、开放性和可扩充性几个方面,比较分析了多种工业应用网络连接方式,提出了基于PROFIBUS现场总线网络的通信网络方案。针对污水曝气过程控制的间歇性、非线性、大滞后、直接控制变量难以在线测量等控制难点,通过MATLAB仿真,比较了PID、模糊控制控制策略的运用结果。由于模糊控制策略控制效果较好,并且不需要对象的精确数学模型,本文选用简单易行的查控制表方法在PLC上实现模糊控制策略。考虑PID原理简单,使用方便,而且是工业控制过程中最基本的控制方式,本文提出了在常规PID的基础上,采用模糊推理方法,对PID的控制参数进行在线自整定的设计思想。 另外,由于污水处理厂多为大功率设备,论文对实现现场控制设计时采用了变频器、软启动器等设备,来节约能源、保障设备安全。


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